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如何提高锻造件的金属塑性
(2019/8/9)
金属塑性加工,大多数是以简单的毛坯,通过塑性变形加工获得所需形状和尺寸的产品或毛坯的过程,良好的金属塑性有利于塑性成形,从塑性加工的角度讨论,提高金属塑性变形的途径主要有以下几点。

1.合理选择变形温度和变形速度
合理选择变形时的变形温度和变形速度,保证金属在成形时具有良好的塑性,对于塑性成形十分重要。若选择变形温度过高,则容易使变形金属产生过热导致晶粒粗大,若选择温度过低,金属变形时会产生加工硬化,增加变形抗力,降低锻件金属的塑性,严重时会导致变形开裂。对于变形速度敏感性高的材料,要合理的选择变形速度。一般情况,锤类设备的变形速度最高,液压机变形速度最低,压力机的变形速度介于两者之间。如对于镁合金锻造适用于在压力机进行,如果要在锤上模锻,最好开始时轻击,随着形槽的充满,再逐渐加大每锤锻造时的变形程度。

2.合理选择变形方式
变形方式的选择,直接影响变形体在形腔中的塑性流动和应力状态。如坯料在变形时所承受的压应力数目越多,其塑性越好,因此,塑性变形时,对于塑性低的材料,可采用一些措施来增加三向压应力状态,防止坯料开裂。例如镦粗时,可采用活动套环或包套等有利于成形,拔长时采用型砧拔长有利于成形,提高拔长效率。

3.提高材料成分与组织的均匀性
合金铸锭的化学成分和组织性能很不均匀,塑性加工前可进行高温扩散退火,使铸锭内组织和成分均匀,可提高材料的塑性。例如镁合金MA3在400℃下进行高温均匀化处理10h,在压力机上的压缩变形程度可达75%以上,但若不进行高温均匀化处理,允许的变形程度仅为45%左右。对于高合金钢锭,根据锻件成分的不同,可在1050-1150℃甚至更高一些的温度范围内长时间保温,同样可获得良好的效果。由于高温均匀化处理生产周期长、耗费大,所以可用适当延长锻造加热时出炉保温时间来代替,其不足之处是降低生产率,且应注意避免晶粒粗大。

4.减少不均匀变形程度
不均匀变形会引起附加应力,导致坯料塑性的降低,促使裂纹的产生。减少不均匀变形常采用的措施有:合理的操作规范、良好的润滑、合适的工模具形状等都能减小变形的不均匀性。如拔长时,选择合适的送进量,若送进量过小,就有可能造成坯料中心锻不透,产生附加应力,严重时形成心部裂纹;镦粗时采用叠料镦粗、软金属垫片等镦粗有利于减小毛坯的鼓形,防止表面产生裂纹。
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